【正文】 技術(shù)裝備、礦床的開采強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)效果。采礦電鏟工作天數(shù)為215天，剝巖電鏟工作天數(shù)為215天，牙輪鉆為215天，每天3班，每班8小時(shí)。采掘進(jìn)度計(jì)劃編制結(jié)果見圖表，： 礦巖量逐年發(fā)展曲線 礦山工作計(jì)劃 （1）礦山年產(chǎn)量是170萬噸，考慮法定假日，天氣及設(shè)備檢修等因素，把礦山年工作天數(shù)定為215天，剝離工作天數(shù)為215天，采礦215天，日工作班數(shù)為3班，每班8小時(shí)。該設(shè)計(jì)是在原礦山生產(chǎn)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，因此，在實(shí)際采掘過程中要考慮礦山現(xiàn)狀。整個(gè)境界內(nèi)的 礦石量為505萬立方米，巖石量為1284萬立方米。（4）盡量縮短礦山投產(chǎn)到達(dá)產(chǎn)的時(shí)間。（2）露天礦發(fā)展時(shí)期，每期生產(chǎn)剝采比的差值不宜過大，一般不增加或不減少主要采裝設(shè)備。 驗(yàn)證露天礦生產(chǎn)能力該設(shè)計(jì)礦體為急傾斜礦體，根據(jù)設(shè)計(jì)要求按礦山工程延深速度驗(yàn)算生產(chǎn)能力。電鏟工作天數(shù)為215天，牙輪鉆為215天，每天3班，每班8小時(shí)。第七章 露天礦生產(chǎn)能力 露天礦工作制度及主要機(jī)械設(shè)備的工作制度露天礦年工作日數(shù)為215天，每天3班，每班8小時(shí)。 礦山開采發(fā)展程序沿采礦場最終邊幫按所確定的出入溝位置、方向和坡度從上水平向下水平掘進(jìn)出入溝，自出入溝末端沿采礦場邊幫掘進(jìn)開段溝，再從出入溝末端開始，以扇形推進(jìn)方式擴(kuò)幫形成采剝工作線。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得F=40m。 G安全寬度,G取3m。D線路外側(cè)至動(dòng)力電桿的間距，汽車運(yùn)輸取D=3m。F=B+C+D+T+E+G式中 F最小工作平臺寬度,m；B爆堆寬度，B＝2h＝24m。工作階段坡面角查資料《采礦設(shè)計(jì)手冊2》表143，選取坡面角為75度。 階段高度及工作階段坡面角階段高度階段高度的高低主要受挖掘機(jī)工作參數(shù)、礦巖性質(zhì)和運(yùn)輸條件所限制。達(dá)茂鐵礦符合這種開采方法，故采用單斗挖掘機(jī)采剝法。延深速度表示露天礦每一年可能延深的垂直高度，用hy表示，hy＝12h/T （64）式中 ：h——臺階高度，10 m； T——新水平準(zhǔn)備時(shí)間， 經(jīng)計(jì)算：hy =1210/=所以 hy＝。取1610水平為例，擴(kuò)幫工程量為：式中：——擴(kuò)幫工程量，m3；——所需擴(kuò)幫長度 300m；——擴(kuò)幫寬度，40m；h——臺階高度，10m；經(jīng)計(jì)算V3＝4030010=120000m3各項(xiàng)工程所需的時(shí)間出入溝掘溝時(shí)間＝，開段溝掘溝時(shí)間=300/98=，擴(kuò)幫所需時(shí)間＝120000/（310000）= 4月。以1610水平為例，出入溝工程量17124立方米，開段溝的橫截面積為277平方米，掘完出入溝需要17124/（10000）=，開斷溝的掘溝速度為：v2＝v/s＝10000/277＝98米/月。；經(jīng)計(jì)算S2=（25+10ctg65）10＝277 ㎡。)]＝17124 m179。/ tg65176。/[25/2+10/(3tg65176。出入溝和開段溝均為雙壁溝，. 雙壁溝橫斷面圖 新水平準(zhǔn)備時(shí)間掘溝工程量（1）出入溝和開段溝為雙壁溝，出入溝的工程量:V1=式中 :V1——出入溝工程量，m3；h——延深一個(gè)新水平的深度，10米；i——出入溝平均坡度，8%；b1——出入溝溝底寬度，25米；α——溝幫坡面角 取75176。開段溝長度與采用的采掘工藝開拓方法有關(guān)，應(yīng)根據(jù)具體礦山條件確定。式中：L—出入溝的長度，米；H—臺階高度，10米i —出入溝的縱向坡度，米。開段溝一般為水平的，但為了流水需要而采用3‰左右的縱向坡度。溝幫坡面角它取決于巖石的物理力學(xué)性質(zhì)和溝幫坡面角保留時(shí)間長度，采用移動(dòng)坑線開拓時(shí)，溝幫兩側(cè)坡面角均為75176。（2）開段溝溝底寬度它與掘溝方式,采掘運(yùn)輸設(shè)備規(guī)格,線路數(shù)目和布置及擴(kuò)幫爆破的爆堆寬度有關(guān),其最小底寬為同出入溝一樣為25米。 確定開拓坑道及開段溝的規(guī)格、計(jì)算掘進(jìn)速度 各溝道的規(guī)格溝底寬度它取決于掘溝的運(yùn)輸方式,溝內(nèi)線路數(shù)目,巖石物理力學(xué)性質(zhì)和采掘設(shè)備的規(guī)格等因素。沿采場最終邊幫按所確定的出入溝的位置、方向和坡度從上水平向下水平掘進(jìn)出入溝，自出入溝末端沿采礦場邊幫掘進(jìn)開段溝，再從出入溝末端開始，以扇形推進(jìn)方式擴(kuò)幫形成采剝工作線。出入溝寬度達(dá)到一定程度，把運(yùn)輸干線移過去后，再進(jìn)行原來被運(yùn)輸干線壓住的部分，即開采“下三角掌子”c移動(dòng)坑線隨著臺階推移到設(shè)計(jì)的最終境界時(shí)，出入溝及運(yùn)輸干線就固定在最終邊幫上，從而變成固定坑線。，臺階被出入溝分割成兩個(gè)傾斜分臺階稱“上、下三角掌”。因?yàn)槭瞧囘\(yùn)輸，所以運(yùn)輸比較靈活，只要給汽車留出足夠的運(yùn)輸寬度，開采過程中需要并段的臺階，為了汽車出入，要推遲并段。（1）定義出入溝不是從設(shè)計(jì)的最終位置上掘進(jìn)，而是在采場其他地點(diǎn)掘進(jìn)。螺旋坑線開拓適用于長寬相差不大，同時(shí)開采臺階數(shù)少的凹陷露天礦，坑線沿四周邊幫布置；通過以上三種布線形式的比較，由于該礦圈定的境界長寬相差不大，且開采深度為180米，因此選用螺旋坑線布置形式。螺旋坑線開拓是開拓坑線沿采礦場四周邊幫盤旋布置。設(shè)置回頭曲線需增加該區(qū)段平臺的寬度，致使設(shè)置開拓坑線一側(cè)的最終邊坡角減緩而增加露天礦的附加剝巖量。因此，只在特殊情況下，如底幫巖石不夠穩(wěn)固，或?yàn)榱藴p少開采礦巖接觸帶的礦石損失貧化時(shí)，才能將開拓坑線設(shè)在最終邊幫的頂幫。直進(jìn)式和回返開拓坑線一般多布置在采礦場最終邊幫得底幫上，使采剝工作線能較快推進(jìn)到塊體，以減少基建剝巖量和基建投資，縮短基建時(shí)間。由于礦區(qū)內(nèi)采場尺寸小，鐵路運(yùn)輸難以布線，采場開采深度小，采用公路—鐵路聯(lián)合開拓不能發(fā)揮其優(yōu)越性，而且該開拓方式也不滿足基建投資少的原則，綜合考慮，確定該礦山采用公路運(yùn)輸開拓方案。其上部及深部用公路運(yùn)輸，中部用鐵路運(yùn)輸；地表地形平緩、平面尺寸很大的大型深凹露天礦，如山坡部分比高在200m以內(nèi)，可優(yōu)先考慮用外部塹溝的公路鐵路聯(lián)合運(yùn)輸；充分發(fā)揮公路運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸各自的優(yōu)點(diǎn)，如汽車公路爬坡能力大，機(jī)動(dòng)靈活，鐵路運(yùn)量大等；除小型礦山直接轉(zhuǎn)載外，多數(shù)礦上一般均設(shè)置轉(zhuǎn)載站（或轉(zhuǎn)載礦倉）。對于方案（3），公路—鐵路聯(lián)合開拓適用于走向長、寬度和垂深均較大的大中型露天礦。對于方案（2），鐵路開拓的運(yùn)營費(fèi)用低，鐵路運(yùn)輸噸一公里費(fèi)用約為汽車運(yùn)輸?shù)?/4～1/3；運(yùn)輸能力大；運(yùn)輸設(shè)備堅(jiān)固耐用；運(yùn)輸工作可靠，受氣候條件影響較小。 開拓方法選擇的原則（1）礦山建設(shè)速度必須滿足國家的要求，保證投產(chǎn)早，達(dá)產(chǎn)快；（2）生產(chǎn)工藝簡單可靠，設(shè)備選擇應(yīng)因地制宜，中小型礦山盡量采用本地區(qū)能制造的設(shè)備；（3）工程量少，施工方便；（4）不占良田，少占耕地，并有利于改地造田；（5）基建投資少，特別是初期投資少；（6）生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)用低。因此，正確選定開拓方法是一項(xiàng)深入細(xì)致的工作。開拓系統(tǒng)一旦形成，則不易改變。 第五章 礦田開拓礦床開拓是露天礦設(shè)計(jì)中帶有全局性的一個(gè)重要問題，對礦山建設(shè)和生產(chǎn)具有重大影響。； 經(jīng)計(jì)算：礦巖年生產(chǎn)能力為A=50（1+）=215萬m179。/年； ——生產(chǎn)剝采比，m179。/年； ——富裕系數(shù)，經(jīng)計(jì)算T=505/50= 取整后為10年.根據(jù)設(shè)計(jì)給定的礦石生產(chǎn)能力可知礦巖的生產(chǎn)能力： （43）式中：——礦巖年生產(chǎn)能力，萬m179。）水平②號礦體①號礦體礦石巖石礦巖總量14701480149015001510152015301540155015601570158015901600161016201630 1640 總量50512841789由上表可知：境界內(nèi)的礦石量505=1717萬噸 開采年限的計(jì)算：平均生產(chǎn)剝采比np=境界內(nèi)巖石量/境界內(nèi)礦石量=1284/505= m3/ m3均衡生產(chǎn)剝采比ns=npμ==本礦山的開采年限為：T=式中：P——露天礦境界內(nèi)礦石的可采礦量，505萬m179。 境界內(nèi)的礦巖量及開采年限由于本礦中有多個(gè)小礦體，對礦體的儲量計(jì)算有很大影響，但是在地質(zhì)剖面圖上很多小礦體均未表現(xiàn)出來，所以本礦直接先作出露天礦終了平面圖，然后在各水平分層圖上計(jì)算出礦巖量境界內(nèi)各水平的礦巖量如表42。/m179。1284境界內(nèi)礦巖土合計(jì)萬m179。 采場的最終要素根據(jù)本礦山的規(guī)模和地質(zhì)條件，表41 采場最終要素指標(biāo)名稱單位指標(biāo)備注開采最高臺階標(biāo)高m1650封閉圈標(biāo)高m1640露天底標(biāo)高m1470地表最大尺寸（長寬）m底部最大尺寸（長寬）m35625最終邊幫角上盤度下盤度北端幫度北端幫上部北端幫下部北端幫總體南端幫度43境界內(nèi)礦石量萬m179。在各剖面圖的該水平上調(diào)整分析最小底寬的位置，使其在所劃定的境界內(nèi)含有礦量最大。為了便于開采和布置運(yùn)輸線路，露天礦底平面宜調(diào)整至同一標(biāo)高，調(diào)整的原則是使調(diào)整后少采出的礦石量與多采出的礦石量基本平衡，并保證剝采比盡可能小。8號勘探線，最低標(biāo)高選取為1530，確定開采深度為118米；4號勘探線，最低標(biāo)高選取為1470，確定開采深度為176米；0號勘探線，最低標(biāo)高選取為1470，確定開采深度為187米；3號勘探線，最低標(biāo)高選取為1470，確定開采深度為163米；7號勘探線，最低標(biāo)高選取為1470，確定開采深度為219米；在各地質(zhì)剖面圖上繪制的開采深度和境界剝采比的關(guān)系曲線圖如下： 圖42 各勘探線開采深度和境界剝采比的關(guān)系曲線圖 露天礦底部標(biāo)高的調(diào)整由于各地質(zhì)勘探線上礦體的形態(tài)、厚度不均，導(dǎo)致確定的理論開采深度不一致，因而有必要對深度進(jìn)行調(diào)整，使底部平面處于同一水平面上，這樣有利生產(chǎn)活動(dòng)的正常開展。（3）根據(jù)礦石品位分布，使采出的礦石質(zhì)量最高；（4）根據(jù)巖石的物理力學(xué)性質(zhì)調(diào)整露天礦底部位置，使邊坡穩(wěn)固且穿爆方便。Bmin=2(Rmin+*T+E) （41）式中：Rmin——汽車最小回轉(zhuǎn)半徑 ， m；T ——汽車的寬度 ，；E ——安全距離， m；，根據(jù)達(dá)茂鐵礦的實(shí)際賦存條件，及盡可能多的采礦原則，確定最小底寬為25米。設(shè)計(jì)達(dá)茂東源鐵礦年生產(chǎn)能力為170萬噸，屬于中型礦山。 確定露天礦最小底寬露天礦最小底寬應(yīng)滿足采裝運(yùn)輸設(shè)備的要求，保證礦山工程正常發(fā)展。根據(jù)設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)資料知達(dá)茂鐵礦地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，為了使露天開采的總體經(jīng)濟(jì)效果最佳，在確定開采境界時(shí)，盡量控制境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比，這是當(dāng)前普遍使用的原則，其第一層含義是使緊鄰露天開采境界的那層礦巖的開采成本不大于地下開采的成本，其另一層含義是為了確保整個(gè)礦床的開采經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)。（1）圈定的露天開采境界要保證露天采場內(nèi)采出的礦石有盈利，即采用的境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比；（2）要充分利用資源，盡可能把較多的礦石圈定在露天開采境界內(nèi)，發(fā)揮露天開采的優(yōu)越性；（3）所圈定的露天采礦場的幫坡角應(yīng)等于露天邊坡穩(wěn)定容許的角度，以保證露天采礦場的安全生產(chǎn)；（4）用經(jīng)濟(jì)合理剝采比圈定的露天開采范圍很大，服務(wù)年限太長時(shí)，應(yīng)按礦山一般服務(wù)年限確定初期露天開采的深度；（5）下列情況，可適當(dāng)擴(kuò)大露天開采境界：按境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比圈定露天開采境界后，境界外余下的工業(yè)礦量不多，經(jīng)濟(jì)上不宜再用地下開采；礦石和圍巖穩(wěn)固性差，水溫地質(zhì)條件復(fù)雜，水量大，礦石和圍巖有自燃危險(xiǎn)等，在安全上和技術(shù)上不適于用地下開采；（6）下列情況，可適當(dāng)縮小露天開采境界：開采境界邊緣附近有重要建筑物、構(gòu)筑物、河流、和鐵路干線等需要保護(hù)，或難于遷移至露天采場范圍以外；排土場占用大量農(nóng)田，征地困難；由于地形條件（如采場最終邊幫上有較高的山頭），造成基建剝離量大和初期生產(chǎn)剝采比大；為了避開嚴(yán)重影響邊坡穩(wěn)定的不穩(wěn)定巖層；（7）當(dāng)?shù)V體極不規(guī)則，沿傾向厚度變化大，礦體上部覆蓋層較厚或地形復(fù)雜（如境界內(nèi)有孤立山頭等）時(shí)，用境界剝采比不大于經(jīng)濟(jì)合理剝采比初步確定境界后，再用平均剝采比進(jìn)行校核；（8）如果基建剝離量大，初期生產(chǎn)剝采比大，則需要進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，以確定用露天或地下開采；（9）對于特厚的剝采比很小的礦床，有時(shí)要根據(jù)勘探程度及服務(wù)年限確定露天開采境界，而不應(yīng)按境界剝采比確定開采境界。（2）技術(shù)組織因素：包括露天開采技術(shù)水平、裝備水平、礦山附近的鐵路、主要建筑物和構(gòu)筑物。下盤總體邊坡角為45176。選擇最終邊坡角時(shí)，應(yīng)該充分考慮組成邊坡的巖石物理力學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)等因素。從安全角度來考慮，應(yīng)盡可能減緩邊坡角。鑒于地質(zhì)資料儲量計(jì)算（體重）已經(jīng)采用三合明鐵礦西部異常區(qū)工程地質(zhì)資